TD-MBMS終端設(shè)計(jì)方案介紹

　　手機(jī)電視被認(rèn)為是3G時(shí)代最有希望的多媒體業(yè)務(wù)之一，融合了多媒體、實(shí)時(shí)、交互等諸多媒體特征，終端輕巧可移動(dòng)，用戶可方便地獲得服務(wù)。MBMS（Multimedia Broadcast Multicast Service）是3GPP R6開始定義的多媒體廣播組播功能，可在移動(dòng)通信系統(tǒng)中提供手機(jī)電視業(yè)務(wù)。

　　MBMS導(dǎo)致的主要改動(dòng)是：增加BM-SC網(wǎng)元；對(duì)現(xiàn)有分組域相關(guān)網(wǎng)元進(jìn)行功能升級(jí)，以支持MBMS特有接口功能（如Gmb）、特有信道（如MICH、 MTCH / MCCH / MSCH）、特有物理層過程（FACH信道選擇性合并、PTM與PTP切換）和特有業(yè)務(wù)流程（如訂閱）。在物理層引入了單頻網(wǎng)（Single Frequency Network，即SFN），若干基站同時(shí)在同一頻率上發(fā)射相同的信號(hào)。使頻譜效率提高，UE（用戶設(shè)備）在SFN內(nèi)移動(dòng)時(shí)無需任何切換，大大減少了信令的開銷。

　　TD-MBMS是TD-SCDMA的手機(jī)電視標(biāo)準(zhǔn)，并且已在CCSA和3GPP獲得通過。TD-MBMS基于3GPP MBMS，并基于SFN，進(jìn)一步引入了UTN（Union Time-slot Network，同時(shí)隙網(wǎng)）技術(shù)。

　　1 TD-MBMS簡(jiǎn)介

　　見圖 1，在SFN環(huán)境中，來自于不同基站的信號(hào)可等價(jià)為多徑信號(hào)。接收機(jī)無須區(qū)分信號(hào)是否來自于不同基站，復(fù)雜度大大降低。原本基站之間存在著同頻干擾，而手機(jī)需要進(jìn)行復(fù)雜計(jì)算消除干擾；但SFN中，由于多徑信號(hào)豐富，反而使接收性能大大提高，進(jìn)而提高了頻譜利用率。

　　TD- SCDMA是時(shí)分雙工（TDD）系統(tǒng)，上下行鏈路占用相同頻率。TD-SCDMA中用單獨(dú)頻點(diǎn)組單頻網(wǎng)并不合適，面臨頻譜資源問題；可能造成MBMS頻點(diǎn)的時(shí)隙（下行）和非MBMS頻點(diǎn)的相同時(shí)隙（上行）間的較強(qiáng)干擾。單獨(dú)頻點(diǎn)也不利于與N頻點(diǎn)系統(tǒng)進(jìn)行資源規(guī)劃和共用接收機(jī)。因此，在TD-MBMS中引入了同時(shí)隙網(wǎng)（UTN）。

　　圖 1 SFN（單頻網(wǎng)）示意圖

　　圖 2給出了N頻點(diǎn)和UTN聯(lián)合組網(wǎng)示意圖。下行時(shí)隙可被配置為UTN或N頻點(diǎn)時(shí)隙；小區(qū)中不同頻點(diǎn)間UTN占用時(shí)隙可以相同或不同；但相鄰小區(qū)相同頻點(diǎn)的 UTN時(shí)隙分配是相同的。UTN時(shí)隙用來發(fā)送MBMS廣播業(yè)務(wù)，在該時(shí)隙上，參與廣播的多個(gè)基站發(fā)送相同的信號(hào)。事實(shí)上，可將UTN時(shí)隙視為一個(gè)與N頻點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)時(shí)分復(fù)用的獨(dú)立的SFN無線網(wǎng)絡(luò)。［1］

　　圖 2 TD-MBMS中N頻點(diǎn)＋UTN組網(wǎng)

　　UTN時(shí)隙使用公共的Midamble碼、擾碼，亦即本小區(qū)和鄰小區(qū)的這些參數(shù)是相同的；在鄰區(qū)之間，該時(shí)隙所發(fā)射的數(shù)據(jù)也是由相同數(shù)據(jù)經(jīng)過相同的處理而形成。而其他的N頻點(diǎn)時(shí)隙，則采用本小區(qū)特定的Midamble碼和擾碼。TS6（時(shí)隙6）通常不用作UTN時(shí)隙，否則，當(dāng)手機(jī)在輔頻點(diǎn)接收MBMS業(yè)務(wù)時(shí)，由于射頻器件的限制，可能沒有足夠的時(shí)間切換到主頻點(diǎn)的TS0。

　　可以對(duì)N頻點(diǎn)系統(tǒng)的 UTN頻點(diǎn)和時(shí)隙資源進(jìn)行靈活的配置，例如將更多的下行時(shí)隙分配給UTN；各頻點(diǎn)上的UTN時(shí)隙數(shù)目不同，以適應(yīng)不同速率的業(yè)務(wù)等。

　　2 時(shí)延擴(kuò)展對(duì)性能的影響

　　UTN網(wǎng)絡(luò)提高了對(duì)手機(jī)接收機(jī)所容忍多徑延遲的要求，參考文獻(xiàn)［2］對(duì)此進(jìn)行了研究。仿真顯示，SFN情況下，接收機(jī)的接收窗寬度對(duì)接收性能影響顯著。接收窗寬度越大，接收信干比越大。在相同接收機(jī)窗寬的情況下，小區(qū)半徑越小，信干比大于給定門限的區(qū)域所占小區(qū)面積的比例就越大。

　　TD-SCMDA的幀結(jié)構(gòu)和接收機(jī)均是針對(duì)16碼片的時(shí)延擴(kuò)展而設(shè)計(jì)的。參見參考文獻(xiàn)［3］，仿真進(jìn)一步顯示，16碼片（12.5微秒）的接收窗能夠容忍SFN環(huán)境下的多徑延遲擴(kuò)展。尤其是在城區(qū)，小區(qū)半徑小，基站密度大，障礙物密集，大大降低了落到16碼片之外的延遲信號(hào)能量。